Anomalías en el océano: descubren una cantidad sorprendente de un elemento radiactivo en el fondo submarino

Comencemos por el principio. Los átomos, las partículas mínimas de la materia, están compuestas por electrones, protones y neutrones. Lo que diferencia a un elemento químico de otro es el número de electrones y de protones. La cantidad de protones en su núcleo se denomina "número atómico" y se utiliza para organizar los elementos en la tabla periódica. Pero los neutrones también tienen una función: un elemento químico puede tener los mismos electrones y protones, aunque diferentes neutrones. Si esto ocurre estamos ante un isótopo.

El más conocido de ellos es el carbono 14, un isotopo del carbono que se utiliza para determinar la edad de un objeto. Este elemento tiene 6 protones y 6 neutrones, pero tiene 8 neutrones y por eso se le llama carbono 14, el resultado de sumar protones y neutrones. Los isotopos son importantes porque si bien tienen las mismas propiedades químicas que los elementos "raíz", sus propiedades físicas son distintas.

El berilio-10 es un isótopo radiactivo poco común producido por los rayos cósmicos en la atmósfera y gracias a él se obtiene información importante sobre la historia geológica de la Tierra. Ahora, un equipo de científicos del Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), en colaboración con la Universidad Tecnológica TUD de Dresde y la Universidad Nacional Australiana (ANU), ha descubierto una acumulación inesperada de este isótopo en muestras tomadas del lecho marino del Pacífico.

Esta anomalía puede atribuirse a cambios en las corrientes oceánicas o eventos astrofísicos que ocurrieron hace aproximadamente 10 millones de años. Los hallazgos tienen el potencial de servir como marcador de tiempo global, lo que representa un avance prometedor en la datación de archivos geológicos que abarcan millones de años. Los resultados se han publicado en Nature Communications.

"Los científicos habitualmente utilizamos el carbono 14 para datar de muestras de hasta 50.000 años de antigüedad – señala Dominik Koll, líder del estudio, en un comunicado -. Para datar muestras más antiguas, necesitamos utilizar otros isótopos, como el berilio-10. Este isótopo se crea cuando los rayos cósmicos interactúan con el oxígeno y el nitrógeno en la atmósfera superior. Llega a la Tierra a través de la precipitación y puede acumularse en el fondo marino. Con una vida media de 1,4 millones de años, el berilio-10 se desintegra en boro, lo que permite una datación geológica que puede remontarse a más de 10 millones de años".

Hace algún tiempo, el grupo de investigación de Koll examinó muestras geológicas únicas recuperadas del Océano Pacífico a una profundidad de varios kilómetros. Las muestras consistían en costras de ferromanganeso, compuestas principalmente de hierro y manganeso, que se habían formado lenta pero constantemente durante millones de años. Para datar las muestras, el equipo analizó el contenido del isótopo de beriliomediante y los resultados mostraron algo inesperado.

"A los 10 millones de años, encontramos casi el doble de berilio-10 de lo que esperábamos - añade Koll -. Nos habíamos topado con una anomalía no descubierta hasta ahora".

Pero, ¿cómo se produjo un aumento tan sorprendente de la concentración hace unos 10 millones de años? De acuerdo con el equipo de Koll, hay dos posibles explicaciones. Una está relacionada con la circulación oceánica cerca de la Antártida, que se cree que cambió drásticamente hace 10 a 12 millones de años. "Esto podría haber causado que el isotopo se distribuyera de manera desigual en la Tierra durante un período de tiempo debido a las corrientes oceánicas alteradas – afirma el estudio -. Como resultado, el berilio-10 podría haberse concentrado especialmente en el océano Pacífico".

La segunda hipótesis es de naturaleza astrofísica. Sugiere que las secuelas de una supernova cercana a la Tierra podrían haber causado que la radiación cósmica se volviera temporalmente más intensa hace 10 millones de años. En aquel tiempo la Tierra podría haber perdido temporalmente su escudo solar protector, la heliosfera, debido a una colisión con una densa nube interestelar, lo que la hizo más vulnerable a la radiación cósmica. "Solo nuevas mediciones pueden indicar si la anomalía del berilio fue causada por cambios en las corrientes oceánicas o tiene razones astrofísicas – concluye Koll -. Es por eso que planeamos analizar más muestras en el futuro y esperamos que otros grupos de investigación hagan lo mismo". Si la anomalía se encontrara en todo el mundo, la hipótesis astrofísica estaría respaldada.

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